淤泥质海岸环抱式港池建设期的潮流泥沙数值模拟*

利用二维数值模型,对徐圩港大环抱方案工程期间的流场和含沙量分布进行了模拟计算,研究了口门尺度和港内布置形式对口门附近水动力特征及泥沙淤积的影响.结果表明,港内水域面积与口门过水面积的比值决定了口门附近水动力条件的强弱,而水动力条件则与口门附近港池、航道的淤积强度存在一定的反比例关系.在环抱式港池的建设初期,应尽量减小港内无效水域的面积,适当放宽口门宽度,从而在改善口门水流条件的同时,降低港内的淤积强度.     

取水工程对港内水流条件及泥沙回淤的影响

针对取水工程对港池内水流及泥沙影响问题,以黄骅港综合港区港池取水工程为例,通过在分析工程区域自然条件和泥沙条件的基础上建立三维数学模型的方法,从潮流、泥沙角度分析各取水方案对港池内水流条件和泥沙回淤的影响。结果表明:取水工程实施后整个港池内流速均不大,除取水口外,流速均在0.1 m/s以下。取水工程不会造成周边水域泥沙场的改变,对进港航道及港池淤积影响不大。取水工程实施后在设计最大取水流量范围内不会影响港口的正常运行。     

佛耳岩作业区二期工程港池开挖对航道通航条件的影响分析

根据佛耳岩作业区二期工程港池开挖方案,采用二维水流数学模型对开挖后的航道水流条件变化进行预测分析,研究了港池开挖施工对航道布置、航标布设和船舶通航的影响,并考虑本河段航道条件及通航环境的复杂性,提出港池开挖的优化施工方案,可为类似工程设计和通航管理提供参考。     

基于船舶操纵模拟的某海港码头港内水域布置优化

针对自然水深不足且较为复杂的港内水域,仅仅依据规范条文提出的设计方案不能完全满足船舶港内作业的需要。文章结合某工程实例,应用船舶操纵模拟试验,研究了船舶港内作业对于港池水域的要求,根据试验结果对港池水域布置方案进行了优化。     

弯曲航道取水口处船舶航行安全风险分析

本文在研究船舶通过弯曲航道运动规律基础上,根据取水口对船舶航行的影响特点,建立船舶通过取水工程弯曲航道取水口前方水域安全横距计算模型。为取水口前方主航道中过往船舶安全通过弯曲航道中取水口所导致的横流区域,与取水口保持一定的安全横据提供一定的依据。     

枢纽上游渠化河段取水口对通航水流条件影响研究

针对枢纽上游渠化河段取水口对通航水流条件影响问题,文章以某临湘江取水口工程所在河道为例开展研究。基于浅水方程建立了湘江浯溪枢纽上游河段的平面二维水流数学模型,研究不同取水工况对工程河段水位、流态的影响。研究表明,取水过程仅对取水头部局部范围内水流条件有影响,且对航道水面比降、纵向流速及横向流速影响均较小,总体上对库区航道通航水流条件影响甚微,穿越航道取水方式可行。研究可为类似穿越航道的取水口河段通航影响分析提供参考。     

电站不同下泄流量下游锚泊区停泊条件分析*

电站泄洪、发电时下泄水流沿通航建筑物引航道导航墙进入主河道后过流断面骤增,水流脱壁后发生斜向流动,在引航道口门区形成回流。若枢纽下游航道锚泊区距口门区较近,则一定条件下回流将对锚泊区内船舶停泊条件带来不利影响。以景洪水电站为例,采用实船试验的方法,研究电站不同泄流量下升船机下游锚泊区水流条件的变化情况及相应的船舶待机停泊条件,得出不同下泄流量下船舶系缆力特性以及船舶合理的待机停靠位置。     

曹妃甸挖入式五港池航道与防波堤工程潮流泥沙物理模型试验研究

曹妃甸挖入式五港池建成后,浅滩区被围填或开挖成深水港池,因此港池航道主要是细颗粒泥沙淤积问题,为此通过潮流泥沙物理模型试验对五港池防波堤及航道工程进行研究。试验表明,五港池港区及防波堤建设没有改变深槽水流特性,对曹妃甸海域宏观流场基本没有影响;防波堤方案2和方案3水流条件较好,其中方案3稍优于方案2。泥沙试验表明,港池年平均淤强为0．15m／a左右,年最大回淤厚度为0．5—0．6m/a,各方案差别不大;折线航道年平均淤积强度为0．43m／a,最大为0．69m／a;直线航道年平均淤积强度为0．39m／a,最大为0．55m/a,直线航道要明显优于折线航道。从水流和泥沙试验结果分析,方案3较优,其次为方案2。试验成果为设计方案的选取提供了科学依据。     

某一级渔港防波堤及口门布置方案

防波堤尺寸及口门布置方向对港内各处波高分布、港池泊稳效果及港池淤积情况都有较大的影响,防波堤及口门的合理布置是渔港建设成败的关键因素。基于针对工程实例的波浪及潮流泥沙数学模型试验研究成果,从港内掩护效果、操船安全性、港内泊稳情况等角度对海南某一级渔港防波堤总平面布置、尤其是口门布置方案进行比对分析与优化设计,为渔港防波堤工程设计及施工提供指导。     

长江下游挖入式港池工程的航道行政管理措施

为了加强和规范挖入式港池的管理,从港池定义和结构形式出发,论述其平面布置的优缺点及港池施工期、运营期对航道所产生的影响,指出挖入式港池施工期对航道影响主要体现为疏浚弃土随意排放可能对河床演变产生不利影响,运营期对航道影响主要体现为港池口门船舶进出频繁可能产生一定的航行安全隐患。通过对港池立项、施工、试运行及运营等不同工程阶段采取相应的航道行政管理措施,可消除或减小港池建设对航道及通航所产生的不利影响,确保港池施工及运营安全,保障航道安全畅通.     

平直海岸填筑式港口布置水流条件研究

以绥中新港码头方案论证为例,针对平直海岸的水流特点,通过平面二维潮流数学模型对填筑式的突堤码头实施后的水流进行模拟计算,从港池、航道平面流态、码头和航道横流及工程建设对周边水域的影响等角度对码头工程实施的水流条件进行分析。分析认为,平直海岸码头前沿不宜突出岸线太多,相邻港池口门宜尽量布置在同一水平线上以避免口门附近出现复杂流态和减少相互影响;应尽量采用栈桥码头布置较大吨位泊位,可以减小围填工程对周边水流的影响。     

钦州湾老人沙围垦水动力泥沙影响物理模型试验研究

钦州湾老人沙规划围海方案处于口门涨落潮通道的浅滩上,围垦会对钦州湾海域水动力和泥沙环境产生影响。借助于潮流泥沙物理模型试验,模拟整个钦州湾海域潮流情况,对规划方案流态、潮流场变化、港池航道泥沙淤积进行了模型试验研究。模型试验研究表明,在钦州湾涨、落潮通道浅滩处口门围海,虽然利用地形地貌顺水流布置,仍会造成通道内水流重新分配及湾内纳潮量减少,规划方案对钦州湾纳潮量影响均减小4%左右,港池航道平均回淤强度在0.19 m/a内。虽然优化围垦方案南端岸线形状可减少分汇流影响,但在钦州湾口门围垦还应慎重。     

芜申运河三汊河段航道整治数学模型研究

在对芜申运河三汊河段航道区域水文资料测量与分析的基础上,利用Delft 3D软件建立了三汊河段航道水动力数学模型,针对不同水流条件,对三汊河段航道区域流场进行了计算,分析了整治工程前后流场变化。计算结果表明:青弋江来流量大且垂直于设计航道,对航道通航船舶存在直接威胁;通过数值模型计算和物理模型试验解决了工程方案的比选和优化问题,为航道设计提供更加准确依据。     

唐山港丰南10万吨级航道工程设计

唐山港丰南10万吨级航道工程是在2万吨级航道基础上进行扩建。本航道所在水域,水流条件复杂,口门航行条件较差,航道设计难度大。通过对乘潮历时的分析及乘潮水位的选取,确定航道主尺度,提出合理的航道布置方案,结合船模试验进一步优化航道设计方案,并根据潮流数模试验,确定船舶通航窗口期。经论证,推荐平面方案1的布置形式,10万吨级船舶乘潮通过口门时,为高平潮时刻,口门流速较小,水流流态平稳,是最佳的通航时机,有利于船舶通航安全。大型船舶通过口门受横流影响较大或口门流态复杂时,乘潮航道应综合考虑高潮位与大横流的同步关系。     

西江中上游某港挖入式港池岸线规划设计研究

针对西江中上游某港口岸线不足情况,提出三种挖入式港池设想,通过数学模型试验分析各方案港池开挖后对河道水流的影响、港内回淤情况,结合各方案岸线使用率、对陆域用地面积的影响、投资等因素综合比较分析,推荐最优方案。     

波流共同作用下的导流防沙堤优化布置试验研究

导流防沙堤的平面布置会直接影响沿海港口的港池、航道或者核(火)电厂取水明渠泥沙淤积的强度和范围.针对沙质海岸波流共同作用下的导流防沙堤平面优化布置问题,建议导流防沙堤的走向与强浪向反方向的夹角应该小于90°,以45°～60°为宜.辽宁红沿河核电厂取水口局部泥沙物理模型试验结果支持这一建议.     

松花江佳木斯悦来航电枢纽坝址选择

采用正态物理模型水流试验研究方法,对两坝址枢纽总体布置4个设计方案的泄流能力、通航水流条件等控制要素进行分析。根据试验研究成果,对两坝址设计方案进行优化试验研究,分别提出两坝址枢纽总体布置推荐方案。文章从枢纽泄流能力、通航建筑物水流条件、主要水工建筑物相对位置、船闸引航道口门区及连接段航道线型对通航水流条件的影响、电站出力等因素进行比较分析,提出了合理可行的推荐坝址方案。     

南京长江大桥第六孔航道布置优化研究

受桥跨布置、水流流态、船舶流量等因素影响,南京长江大桥第六孔航道航标被碰频繁,桥区航道维护和通航安全的压力较大。在现行桥区航道布置和航标配布的基础上,通过分析桥区航道河床演变与水流流速、流向条件,提出了第六孔航道布置优化方案,减少航道轴线与水流流向交角,加大设标宽度,拓宽航道上段喇叭口形态,以期改善桥区航道通航条件。     

不同平面布置方案对港内波浪影响

结合揭阳港靖海作业区通用码头项目的建设,开展波浪整体物理模型试验,对工程码头及护岸设计波要素,码头上水和港内波高分布进行了测定。根据工程不同平面布置方案中的试验结果,确定最优化的工程总平面布置方案,为港口工程的设计、建设提供了科学依据。同时,简要讨论了工程中航道及港池开挖对波浪传播及港内泊稳的影响。     

天津港高沙岭港区口门及内航道方案研究

基于船舶操纵模拟试验,对天津港高沙岭港区口门内航道布置方案进行研究。在分析风、浪、流等因素对船舶通航安全产生影响的基础上给出航道选线的合理化建议,为航道实际实施提供了理论依据和有力指导。